DE2434759A1

DE2434759A1 - Abfuehler fuer tintentropfen

Info

Publication number: DE2434759A1
Application number: DE2434759A
Authority: DE
Inventors: John Michael Carmichael; Donald Lee West; Robert Albin Williams
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: Lexmark International Inc
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1974-07-19
Publication date: 1975-02-27
Also published as: FR2240822A1; FR2240822B1; IT1012999B; JPS5051227A; GB1434522A; US3852768A; CA1010491A; JPS5247285B2; DE2434759C2

Description

Die Erfindung geht von einer im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art aus.

Es ist für eine Tintenstrahldruckeinrichtung (Deutsche Patentanmeldung P 23 61 237.5), welche Zeichen durch Ablenkung des Tintenstrahles in der Ebene einer Koordinate und durch eine Relativbewegung der Tintenstrahldüse und des zu bedruckenden Aufzeichnungsträgers in der anderen Koordinate druckt, vorgeschlagen worden, bei einer genauen Einhaltung der richtigen Zeichen und Tropfenposition, was gleichbedeutend ist mit einer hohen Druckgualität, die Möglichkeit des visuellen Betrachtens der einzelnen Zeichen sofort nach ihren Druck zu verbessern, ohne jedoch hierdurch die zuvor gedruckten Zeichen abzudecken.

Bei Tintenstrahldruckern mit einer extrem hohen Tropfenfrequenz in der Größenordnung von 100 kHz oder höher, wie beispielsweise bei der Einrichtung nach der an erster Stelle genannten Patentanmeldung ist es sehr wichtig, daß die einzelnen Tintentropfen überprüft werden, um zu bestimmen, ob ihre Geschwindigkeit, ihre An-

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Ordnung auf dem Papier usw. korrekt ist. So ist bereits ein induktives Abfühlelement vorgeschlagen worden (Deutsche Patentanmeldung P 23 48 724.3) , welches die ordnungsgemäße Aufladung der Tintentropfen überprüft, ohne daß die Tintentröpfchen an einer Elektrode oder ähnlichem niedergeschlagen werden müssen.

Es ist die Aufgabe der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung, einen Tintentropfenabfühler für einen Tintenstrahldrucker mit größerem Wirkungsgrad, größerer Empfindlichkeit und verbesserter Signalcharakteristik gegenüber Störsignalen zu schaffen.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Einzelheiten der Erfindung sind nachstehend anhand von in den Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieleη beschrieben.

Eszeigen:

Fig. 1 einen mit einer Feststellungsschaltung verbundenen Abfühler,

Fign. 2 und 3 Details dieses Abfühlers,

Fig. 4 einen als Sonde ausgebildeten Abfühler mit einer

äußeren·geerdeten Abschirmung und

Fign. 5a und 5b einen als Planarabfühler ausgebildeten Abfühler.

In den Fign. 1 bis 4 sind für das berührungslose Abfühlen der Ladung eines Tintenstromes für schnelle Ladungssynchronisation, Abfühler und Feststellungsschaltkreise dargestellt.

Die in Fig. l gezeigte Schaltung erlaubt den Gebrauch eines berührungslosen Abfühlers, der detaillierter in den Fign. 2 und 3

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dargestellt ist. Dieser Abfühler fühlt die Ladung weniger Tropfen oder eines einzigen Tintentropfens ab. Der Tintenstrom 1 besteht aus einer Vielzahl von Tropfen und bewegt sich ausgehend von einer Düse von links nach rechts. Der Tintenstrom passiert die Ladeelektrode 2, die jeden Tintentropfen in Übereinstimmung mit Signalen eine bestimmte Ladung verleiht. Direkt unterhalb der Ladeelektrode 2, befindet sich der Abfühler 3, der den Mittelleiter 3a, die innere Abschirmung 3b und die äußere geerdete Abschirmung 3c aufweist. Die unterschiedlich aufgeladenen Tintentropfen gelangen hierauf zwischen ein Paar Ablenkplatten 5, wo sie in bekannter Weise entsprechend ihrer Ladung abgelenkt werden. Die für den Druck erforderlichen Tintentropfen schlagen auf das Papier 6 auf, und die nicht erforderlichen gelangen in die Tintenauffangblende 8. Der auf Feldeffekttransistoren basierende Operationsverstärker IO ist entsprechend den Fign. 1 und 4 mit dem Mittelleiter 3a und der inneren Abschirmung 3b des Abfühlers 3 verbunden und reduziert die Eingangskapazität der Schaltung bis auf Null. Der hochohmige Widerstand 16 liefert dem Operationsverstärker einen Vorspannungsstrom. Daraus ergibt sich die Fähigkeit, einen Trop-

-14 fen geladener Tinte abzufühlen, die geringer ist als 3x10 C bei einer Frequenz geringer als 2500 Proben/Sekunde. Der Ausgang des Operationsverstärkers 10 ist wechselstrommäßig an einem anderen Verstärker 11 angekoppelt und hierauf mit der Schwellwertschaltung 12 verbunden, die ein Signal auf der Leitung 13 erzeugt. Dieses Signal wird verschiedenen Schaltungen zugeführt, um die Synchronisation im Tintenstrahldrucker zu steuern.

Wie in den Fign. 2 und 3 gezeigt, sind der Mittelleiter 3a und die innere Abschirmung 3b durch die äußere Abschirmung 3c geschützt, die an Erde angeschlossen ist, um Störspitzen des Abfühlers zu vermindern. Zusätzlich zur äußeren Abschirmung, wird die Schwellwertschaltung zeitlich über die Leitung 15 abgetastet, um die Wirkung irgendwelcher Störgrößenspitzen zu mindern. Diese Abtastzeit isoliert die Hauptstörgröße, welche die Ladeelektrode

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ist, und die Abfühlzeit des Ladungsabfühlers während welcher die geladenen Tintentropfen den Abfühler passieren.

Fig. 3 zeigt einen geschichteten Abfühler mit seinen Einzelheiten. Die Schichten des Abfühlers bilden abwechselnd Folien aus Kupfer und Kunststoff.

Die Ausfuhrungsform nach Fig. 4, weist das zylindrische Glied 3 mit seinen zylindrischen Elementen 3a, 3b und 3c auf, die Funktionen dienen ähnlich denen der zuvor beschriebenen. Diese Aus,-führungsform zeichnet sich durch ihre Sondenartigkeit aus.

Die Schaltung nach Fig. 1 und die Abfühlerausführungsformen der Fign. 2, 3 oder 4, sind verwendbar, um die auf den einzelnen Tintentropfen befindliche Ladung festzustellen, wobei angezeigt wird, wenn die Ladezeit der Ladeelektrode mit der Tropfenbildung synchronisiert ist.

Die in den Fign. 5a und b gezeigte Ausführungsform stellt den sondenartigen Abfühler 3 dar, der statt zylindrisch (Fig. 4) in einer Ebene aufgebaut ist. Ähnliche Elemente weisen die gleichen Bezugszeichen auf.

Durch Anordnung von zwei Abfühlern entlang der Tintenstrombewegungsbahn und von derselben entfernt, kann durch Messen der Zeit, die ein Tintentropfen benötigt, um die bekannte Entfernung zurückzulegen, dessen Geschwindigkeit festgestellt werden ( ν = * ^Menrere °äe^r ein einziger geladener Tintentropfen können verwendet werden, jedoch mit etwas geringerer Auflösung.

Werden ein oder mehrere Abfühler an einer Stelle angeordnet, die ein oder mehrere Tintentropfen passieren müssen/ wenn dieselben richtig geladen und abgelenkt sind, kann die Ablenkung gemessen werden. Wenn die richtige Ablenkung nicht gemessen wurde, müssen die verschiedenen Parameter des Tintenstrahlsystems in den Regelkreis eingegeben werden, in dem die Abftihler sich befinden.

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Der nicht benutzte Tintenstrom kann soweit aufgeladen werden, um ihn in die Tintenabfangblende abzulenken, wobei die einzelnen Tropfen eine Ladung aufweisen, die groß genug ist, um von einem beruhrungslosen Abfühler und dessen Schaltkreis festgestellt werden zu können, wenn der Tintenstrom sich am Abfühler vorbeibewegt. Tritt am Abfühler kein Ausgangssignal auf, wird dadurch das Fehlen des Tintenstromes angezeigt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Abfühler für Tintentropfen, die aus der Düse eines Tintenstrahldruckers ausgestoßen, durch Ladeelektroden elektrisch geladen, und durch Ablenkelektroden gegen bestimmte Stellen des zu bedruckenden Papieres gerichtet werden, gekennzeichnet durch seine Anordnung in der Bewegungsbahn der Tintentropfen, durch einen geschichteten Aufbau aus Abfühlelement (3a), innerer Abschirmung (3b) und äußerer Abschirmung (3c), mit einer durch sämtliche Teile sich erstreckender öffnung für das Passieren der Tintentropfen, wobei beim genannten Passieren eine kapazitive Kopplung mit dem Abfühlelement (3a) entsteht und dadurch auf demselben Ladungen erzeugbar sind und durch eine zwischen das Abfühlelement (3a) und die innere Abschirmung (3b) geschaltete Schaltung zur Erzeugung von Signalen in Abhängigkeit von den festgestellten Ladungen.

Abfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschichtete Aufbau abwechselnd Schichten aus Kupfer und Kunststoff vorsieht, wobei die Kupferschichten als Abfühlelement (3a), innere Abschirmung (3b) und äußere Abschirmung (3c) dienen.

Abfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der geschichtete Aufbau ζγlinderformig (Fig. 4) ausgeführt ist und zwischen dem metallischen Abfühler (3a), der inneren Abschirmung (3b) und der äußeren Abschirmung (3c) Isolierschichten angeordnet sind und eine mit der Achse des Zylindersfluchtende, durch den gesamten Zylinder hindurchgehende öffnung vorhanden ist.

Abfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schaltung einen Feldeffekttransistorverstärker (10) enthält.

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5. Abfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derselbe (3) relativ zur Ladeelektrode (2) einstellbar ist,
um die durch die Ladeelektrode (2) erzeugten Ladungen ausgeglichen zui inneren (3b) und äußeren Abschirmung (3c) zu machen, wodurch von der Ladeelektrode (2) erzeugte Ladungen löschbar sind gegenüber Ladungen, die von den einzelnen
Tintentropfen beim Passieren des Abfühlelementes (3a) erzeugt werden.

6. Abfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltung stroboskopisch wirkende Elemente enthält für die Zeitfeststellung der durch die Ladeelektrode (2) induzierten Ladungen, um die im Abfühler (3) induzierten Störgrößen zu reduzieren.

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